Метод уточнення доз азотного удобрення відповідно до вмісту рухомих форм NPK в ґрунті, характеристик культури тощо дозволяє оптимізувати витрати міндобрив.
Відомо, що оптимальну дозу добрива можна визначити лише за результатами польових стаціонарних та короткострокових дослідів. Ця доза є середньою з кількох дослідів, а отже — оптимальною для «середнього» поля. Щоб конкретизувати показник для умов конкретного поля, середню дозу коригують введенням поправок, що базуються на урахуванні вмісту елементів живлення в ґрунтах.
При визначенні оптимальної дози основою слугує середній показник вмісту азоту, фосфору й калію в ґрунті для всіх зернових, зернобобових та кормових культур, що також є не зовсім обґрунтованим. До того ж поправка для коригування середньої дози добрива не враховує рівня врожайності культури. Це підштовхнуло до подальших пошуків шляхів вирішення цього питання та появи нових підходів до визначення доз добрив, а саме — розрахункових методів.
Найпоширенішим з них є балансовий метод, який полягає у визначенні дози добрива для конкретного рівня врожайності. Для розрахунку потрібно мати такі показники: винос елементів живлення запланованою врожайністю, їх вміст у ґрунті, коефіцієнти використання азоту, фосфору та калію з ґрунту і добрив. Недолік зазначеного методу полягає в тому, що окремі з наведених показників залежать від рівня урожайності, виду культури, родючості ґрунту, особливості зони та іншого, що знову ж потребує використовувати при розрахунках усереднені показники. Визначені таким методом дози добрив виявлялися значно вищими від середніх, особливо тоді, коли при розрахунках використовували показники, отримані з незначної кількості дослідів, або якщо вони взяті з іншої зони.
З цієї причини окремі дослідники дійшли висновку, що балансовий метод недоцільно використовувати для визначення оптимальних доз добрив, тому що він не забезпечує отримання запланованого рівня врожайності і не має переваги перед використанням «рекомендованих доз».
Новий підхід до визначення доз
Ми розробили новий підхід до визначення доз добрив на запланований рівень урожайності, який базується на врахуванні оптимальних параметрів вмісту основних рухомих елементів живлення в ґрунті для сільгоспкультур (табл. 1). Якщо він є оптимальним або вищим від оптимального, то це добриво можна не вносити, врожайність при цьому не знизиться. В іншому разі добриво слід вносити обов’язково.
Таблиця 1. Оптимальні параметри вмісту елементів живлення у зрошуваному темно-каштановому ґрунті, мг/кг
|
Культура |
Запланований рівень врожайності, ц/га |
NO3– |
Р2О5 |
К2О |
|
Озима пшениця (зерно) |
70—80 |
50 |
26—35 |
220—260 |
|
Кукурудза (зерно) |
80—90 |
65 |
30—35 |
280—320 |
|
Кукурудза (зелена маса) |
600—700 |
60 |
26—35 |
260—330 |
|
Цукрові буряки (коренеплоди) |
600—640 |
50 |
30—35 |
260—330 |
|
Люцерна (сіно) |
350—400 |
30 |
>35 |
260—330 |
Вміст азоту в ґрунті ми рекомендуємо визначати за кількістю в ньому нітратів у день відбору зразка, збільшивши цей показник в 1,8 раза (оптимальне підвищення нітратів за рахунок процесу нітрифікації). Розрахунковий шар ґрунту для цього елементу живлення — 0…100 см.
Дозу азоту визначають за формулою:
Д — розрахункова доза азотного добрива, ц/га;
У — запланований рівень урожайності, ц/га;
В — винос азоту в 1 ц урожаю, кг;
П — вміст нітратів у ґрунті, кг/га;
1,8 — коефіцієнт нітрифікації;
Кг, Кд — коефіцієнти використання азоту з ґрунту та добрива, %;
Сд — вміст азоту в добриві, %.
Вміст рухомого фосфору визначають у шарі ґрунту 0…30 см. Якщо кількість Р2О5 є нижчою від оптимальної, то дозу фосфору слід розраховувати не методом елементарного балансу, який дасть завищені результати, а за повним виносом його запланованим урожаєм. За вмісту Р2О5 в ґрунті (за Мачігіним) в межах 20—25 мг/кг, доза фосфорного добрива повинна відповідати 100% виносу його урожаєм, при 15—20 мг — 130%, а нижче 14 мг/кг — 150% виносу, щоб поступово довести рівень Р2О5 в ґрунті до оптимального.
Калійні добрива, навіть при вмісті обмінного калію в ґрунті дещо меншому від оптимального, незначно впливають на продуктивність культур. Їх доцільно застосовувати за низької забезпеченості ґрунту обмінним калієм. Отримані ж параметри вмісту обмінного калію в ґрунті, як і азоту, для різних культур є неоднаковими. Так, для озимої пшениці оптимальним є 220 мг/кг ґрунту К2О. Якщо ж вміст обмінного калію в ґрунті становить 150—210 мг/кг, то слід вносити К30, при нижчій забезпеченості — К45-60. Застосування таких помірних доз під озиму пшеницю сприятиме забезпеченню рівнозваженого вмісту калію в ґрунті за рахунок мобілізації (кращої розчинності) його природних форм, хоч баланс цього елементу складатиметься від’ємним.
Незважаючи на те, що калійні добрива найменшою мірою підвищують урожайність більшості культур, все ж за потреби їх треба вносити. Їхнє значення дуже важливе, адже саме калій впливає на розвиток кореневої системи, міцність соломини, нагромадження цукрів, сухих речовин, сприяє стійкості рослин до несприятливих умов середовища: високих температур, посух тощо. Це спонукає стежити за вмістом форм калію в ґрунті і особливо в період зміни кліматичних умов у бік істотного потепління, а не лише сподіватися на високий вміст цього елементу в основних типах ґрунтів України.
Зокрема, це пов’язано ще і з тим, що значні площі посівів займають ріпаки ярий та озимий і соняшник, які виносять багато калію. Наприклад, останній з урожаєм у 25 ц/га забирає з ґрунту 250—270 кг/га цього елементу.
Отже, застосування розрахункових, а не оптимальних рекомендованих для зони доз мінеральних добрив є дуже важливим у сучасному господарюванні. Тому важливо знати вміст елементів живлення в кожному конкретному полі. Коливається він у досить широких межах. Так, вміст рухомого азоту в зразках ґрунту, відібраних по парових полях, коливається від 0,4 до 8,0 мг/100 г (досить низка забезпеченість ґрунту цим елементом спостерігається після тривалого невикористання добрив на полі, наявності значної кількості бур’янів, за сівби культур із значним його споживанням тощо). Відповідно, за вмісту рухомого азоту в ґрунті 0,4 мг/100 г запаси доступного для рослин азоту становитимуть у межах 10—14 кг/га, а за 8,0 мг/100 г — 150—160 кг/га. Якщо, наприклад, заплановано вирощувати озиму пшеницю, то в першому полі можна отримати без внесення добрив, а лише за природної родючості, близько 5,0 ц/га, а у другому — 55—60 ц/га зерна.
Часто агроном визначає дозу азотних добрив для підживлення, не знаючи вмісту поживних речовин по кожному полю. Як правило, вона буває однаковою — 100—150 кг/га аміачної селітри (у туках). На збідненому полі таке удобрення дозволить додатково отримати до 10 ц/га, а з високим вмістом азоту — лише 1,5—2,0 ц/га зерна, бо зовсім іншими будуть коефіцієнти використання азоту з ґрунту та добрив.
За низької забезпеченості ґрунту азотом ми пропонуємо (і це підтверджено виробничими випробуваннями) визначену високу дозу добрива зменшувати на третину через повніше використання азоту рослинами. За середньої забезпеченості азот доцільно вносити у розрахунковій кількості, а за високої можна й зовсім не застосовувати.
При цьому слід пам’ятати, що поле має бути забезпечене оптимальною кількістю кожного з основних елементів живлення, тобто і азотом, і фосфором, і калієм. Відомо, що на основних типах ґрунтів південної зони у першому мінімумі перебуває азот. Його внесення під культури, як правило, забезпечує істотні прирости врожайності. Проте за низького вмісту у ґрунті поля, наприклад, рухомого фосфору віддача від азотних добрив буде значно нижчою (табл. 2).
Таблиця 2. Ефективність доз азотного добрива* на суданській траві залежно від забезпеченості ґрунту рухомим фосфором
|
Варіант |
1995 р. |
1996 р. |
||
|
Урожайність зеленої маси, ц/га |
Приріст врожаю, ц/га |
Урожайність зеленої маси, ц/га |
Приріст врожаю, ц/га |
|
|
Без внесення добрив |
167,4 |
– |
224,3 |
– |
|
N60 |
201,4 |
34,0 |
210,8 |
86,5 |
|
N90 |
198,9 |
31,5 |
417,1 |
192,8 |
|
N120 |
209,2 |
41,8 |
461,5 |
237,2 |
|
N150 |
208,8 |
41,4 |
461,0 |
236,7 |
*Добрива вносили під передпосівну культивацію; фоновий вміст Р2О5 у грудні 1995 року — 13, а 1996 року — 39,1 мг/кг.
Наведені результати підтверджують, що брак одного з елементів живлення лімітує рівень урожайності культури, навіть якщо інші елементи вносити в оптимальній або і більшій за оптимальну кількості. У наведеному прикладі ефективність азотного добрива в умовах 1995 року не проявилася, оскільки рівень урожайності лімітував фосфор — 13,0 мг/кг ґрунту. Приріст урожайності від доз азоту у зазначеному році коливався від 31,5 до 41,8 ц/га зеленої маси, тобто був незначним і практично однаковим. Тоді як 1996 року за оптимального вмісту рухомого фосфору в ґрунті внесення азоту забезпечило істотні прирости врожайності у відчутній прогресії залежно від доз удобрення.
При розрахунку дози азотного добрива під запланований урожай бобових культур слід пам’ятати, що вони використовують із ґрунту і добрив лише третину азоту від загальної його кількості, а решту потреби задовольняють за рахунок фіксації цього елементу з атмосфери. За вирощування культур після бобових попередників визначену дозу азоту зменшують на 30 кг/га.
Дози добрив доцільно визначати і коригувати з урахуванням навіть тривалості вегетації культури, а саме: ранньостиглі сорти і гібриди формують нижчу продуктивність порівняно з пізньостиглими, а отже, меншим буде і винос елементів живлення урожаєм.
Також розрахункові дози добрив можуть бути дещо зменшеними в разі застосування рістрегулівних речовин, мікроелементів тощо.
У випадку, коли немає змоги відібрати зразки ґрунту й провести їх агрохімічний аналіз, дозу азотного добрива можна встановлювати з розрахунку 50% кількості його виносу запланованим рівнем урожайності. Орієнтовно саме така кількість азоту припадає на мінеральні добрива в позитивному балансі цього елементу живлення. Виняток становлять бобові культури, під які без зрошення вносять N30, а на зрошенні — до N60 як стартове добриво.
Ще один виняток стосується озимої пшениці. Застосування під цю культуру половинної за виносом урожаєм дози азотного добрива істотно не вплине на отримання зерна, яке б відповідало за якістю сильному та цінному. Для цього треба провести ще й позакореневе підживлення сечовиною з розрахунку N30.
Звертаємо увагу, що застосування методу оптимальних параметрів для визначення доз добрив не тільки зменшує витрати на внесення добрив, потреба в яких значно зменшується, а й дозволяє (бо враховується закон мінімуму) зберігати родючість ґрунту, отримувати запрограмовану врожайність культур за умови внесення тих елементів живлення, яких у ґрунті не вистачає.
Валентина Гамаюнова, доктор с.-г. наук, професор
Миколаївський державний аграрний університет
Іван Філіп’єв, доктор с.-г. наук, професор
Інститут землеробства південного регіону НААНУ
журнал “The Ukrainian Farmer”, лютий 2011 року
The Ukrainian Farmer
